Heap風水

Heap風水（Heap Feng Shui）是一種現代技術術語，主要用於描述在計算機安全領域中，通過精心構造堆記憶體布局來利用軟體漏洞的攻擊技術。這種技術通常用於繞過安全機制，例如數據執行保護（DEP）或地址空間布局隨機化（ASLR），從而實現代碼執行或許可權提升。

Heap風水的基本原理

1. 堆記憶體管理：堆是程式運行時動態分配記憶體的區域。堆記憶體的管理通常由作業系統或運行時庫（如glibc的malloc）負責。攻擊者通過操縱堆記憶體的分配和釋放，可以影響記憶體布局，進而實現漏洞利用。

2. 堆噴（Heap Spraying）：一種常見的技術，通過大量分配記憶體並將惡意代碼或數據填充到堆中，增加成功利用漏洞的機率。

3. 堆布局控制：通過精心設計的記憶體分配和釋放順序，攻擊者可以控制堆記憶體的布局，使得特定的記憶體塊（如函式指針或數據結構）被放置在預期的位置。

4. 利用漏洞：結合堆布局控制和漏洞（如緩衝區溢出、釋放後使用等），攻擊者可以修改關鍵數據（如函式指針、返回地址等），從而執行任意代碼。

Heap風水的套用場景

• 瀏覽器漏洞利用：瀏覽器中的JavaScript引擎通常使用堆記憶體來存儲對象和數據。通過Heap風水技術，攻擊者可以利用瀏覽器的漏洞實現遠程代碼執行。
• 作業系統漏洞利用：作業系統核心或服務中的堆管理漏洞也可能被Heap風水技術利用，從而實現許可權提升。
• 應用程式漏洞利用：許多應用程式（如PDF閱讀器、Office軟體等）在處理複雜檔案格式時使用堆記憶體，Heap風水技術可用於利用這些應用程式的漏洞。

防禦Heap風水攻擊

1. 地址空間布局隨機化（ASLR）：隨機化堆、棧和庫的基址，增加攻擊者預測記憶體布局的難度。
2. 數據執行保護（DEP）：防止堆記憶體中的代碼被執行。
3. 堆隔離：將關鍵數據結構與普通堆記憶體隔離，減少攻擊面。
4. 記憶體安全檢查：使用工具（如AddressSanitizer）檢測堆記憶體的非法訪問。

Heap風水技術展示了現代軟體安全中堆記憶體管理的複雜性和脆弱性，同時也推動了安全機制的不斷演進。